Из достаточно большого количества существующих схем цифровых фазовых дискриминаторов познакомимся с двумя схемами, формирующими дискриминационные характеристики треугольной и релейной формы.

Фазовый дискриминатор (рис.9) реализован на схеме сумматора по модулю два. Временные диаграммы, поясняющие принцип формирования дискриминационной характеристики, представлены на рис.10.

Рис.9. Схема цифрового фазового дискриминатора.

Рис.10. Временные диаграммы работы дискриминатора.

Установившемуся (синфазному) режиму соответствует постоянное фазовое рассогласование между входным и опорным сигналами, равное , и в контрольной точке 3 длительности импульсов равны длительностям пауз. Чтобы определить разность длительностей импульсов и пауз, пропорциональную величине ошибки, эти длительности преобразуются в код путем их заполнения счетными импульсами, формируемыми генератором счетных импульсов ГСИ. Счетно-импульсный код поступает на реверсивный счетчик РСч, на выходе которого формируется код ошибки.

Эквивалентная схема приведена на рис.11. Схема состоит из двух последовательно включенных звеньев: дискретного элемента ДЭ и нелинейного звена с характеристикой n().

Рис.11. Эквивалентная схема цифрового фазового дискриминатора

Схема и временные диаграммы дискриминатора, формирующего характеристику релейного типа, приведены на рис.12.

Рис.12. Схема и временные диаграммы функционирования цифрового фазового дискриминатора релейного типа.

Сигнал с выхода квантователя поступает на элементы “И” непосредственно и через инвертор. На другие входы элементов “И” подается последовательность коротких импульсов, следующих с частотой сигнала. В зависимости от знака рассогласования фазы между входным и опорным напряжениями на соответствующий элемент И подается высокий уровень напряжения и на его выход проходят импульсы опорного сигнала.

Формируя релейную характеристику (рис.13), дискриминатор определяет только знак фазового рассогласования.

Рис.13. Характеристика дискриминатора релейного типа.

Схема дискриминатора, приведенная на рис.14 может использоваться в системах тактовой синхронизации для формирования сигнала тактовой частоты с цель определения границ элементарных посылок цифрового двоичного сигнала.

Рис.14. Схема и временные диаграммы функционирования дискриминатора для системы тактовой синхронизации.

С помощью триггера Т1 регенерируется входной сигнал методом стробирования. В синфазном режиме стробирование соответствует середине элементарной импульсной посылки. Информация с Т1 записывается в Т2, таким образом, на выходе Т1 и Т2 мы имеем 2 импульсных потока сдвинутых на полтакта. С помощью схем сумматоров по модулю два определяется фазовое рассогласование (эпюры 6,7), преобразуемое в счетно-импульсный код, поступающий на реверсивный счетчик.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коновалов. Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 2000.

2. Радиоавтоматика: Учеб. пособие для вузов. / Под ред. В.А. Бесекерского. - М.: Высш. шк., 2005.

3. . Первачев С.В. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 2002.

4. Цифровые системы фазовой синхронизации / Под ред. М.И. Жодзишского – М.: Радио, 2000.